[发明专利]一种采集穿刺实验数据信息的运动控制系统及其使用方法

权利要求书

1.一种采集穿刺实验数据信息的运动控制系统，包括电源控制器、计算机、 电机驱动模块、电控位移台和穿刺针，所述电源控制器为计算机和电机驱动模 块提供电源，计算机的输出端与电机驱动模块的输入端连接，电机驱动模块的 输出端与电控位移台连接，穿刺针安装于电控位移台上，电机驱动模块驱动穿 刺针进行穿刺，其特征在于：该系统还包括B 超仪、B 超探头、力传感器和摄 像头；

所述 B 超探头和力传感器均置于电控位移台上；

所述力传感器安装于穿刺针尾部，感应穿刺针穿刺的力学信息；

所述 B 超探头与 B 超仪相连，电机驱动模块驱动 B 超探头在电控位移台上 运行，通过 B 超仪将采集信号传输至计算机；

所述 B 超探头的前后运行和上下升降分别由不同的步进电机控制；

所述穿刺针的前后运行、左右运行及正反向旋转分别由不同的步进电机控制；

所述摄像头布设于电控位移台周围，摄像头从外围拍摄穿刺实验时的内部位置照片；

所述力传感器感、摄像头和 B 超仪的输出端分别与计算机连接，将采集到 的信息传输至计算机；

一种采集穿刺实验数据信息的运动控制系统的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：电源控制器通电，计算机和电机驱动模块进入初始化；

步骤二：在计算机可视化界面输入操作指令，计算机内部控制程序发出信

号命令传输给 PCI 运动控制板，处理完毕后将处理结果反馈至电机驱动模块； 步骤三：电机驱动模块分别驱动控制穿刺针的步进电机，步进电机驱动穿

刺针运行，开始穿刺假体，力传感器感应穿刺针的力学信息；

步骤四：电机驱动模块驱动分别驱动控制 B 超探头的步进电机，步进电机 驱动 B 超探头运行，采集 B 超图像；

步骤五：摄像头从外围拍摄穿刺实验时的内部位置照片；

步骤六：将采集到的 B 超图像、穿刺照片及力传感器感应到的力学信息反 馈至计算机；

步骤七：对比分析 B 超图像和穿刺照片，并根据力学信息确定穿刺针在实 验对象的位置信息，获得实验数据，所述实验对象为透明假体。

2.根据权利要求 1 所述的一种采集穿刺实验数据信息的运动控制系统，其 特征在于：所述计算机包括计算机可视化界面和 PCI 运动控制板。

3.根据权利要求 1 所述的一种采集穿刺实验数据信息的运动控制系统，其

特征在于：所述摄像头有若干个。

4.根据权利要求 3 所述的一种采集穿刺实验数据信息的运动控制系统，其 特征在于：所述摄像头可以升降。

5.根据权利要求 3 所述的一种采集穿刺实验数据信息的运行控制系统，其特征 在于：所述摄像头可以旋转。